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Projeto de sistemas produtivos

SEGUNDA PARTE - Projeto de sistemas produtivos

de produção. A questão é tratada em três capítulos, que discutem diferentes leiautes produtivos, o planejamento da capacidade de produção e a localização das instalações. Capítulo 4 – Arranjo físico Este capítulo fornece o conceito básico de arranjos físicos em organizações e uma série de ferramentas práticas que auxiliam na escolha e elaboração de um novo arranjo físico, o mais adequado possível, ou na análise de um arranjo físico já existente, de modo que se possa propor melhorias. Capítulo 5 – Planejamento da capacidade de produção Este capítulo tem por objetivo introduzir os conceitos elementares sobre o planejamento da capacidade de produção e sua avaliação econômica, permitindo que o leitor compreenda e utilize a técnica para apoio à tomada de decisões, no contexto da administração geral de empresas. Capítulo 6 – Localização de instalações produtivas Este capítulo visa a estudar os aspectos da localização de instalações produtivas e fornecer uma metodologia para o estudo das possíveis alternativas de localização para a tomada de decisão consistente sobre a determinação da localização geográfica de uma operação produtiva.

Jurandir Peinado e Alexandre Reis Graeml

Segunda parte

A segunda parte deste livro está ligada ao projeto dos sistemas


4 Capítulo 4 – Arranjo físico

Objetivos de aprendizagem Este capítulo fornece o conceito básico de arranjos físicos em organizações e uma série de ferramentas práticas que auxiliam na escolha e elaboração de um novo arranjo físico, o mais adequado possível, ou na análise de um arranjo físico já existente, para propor melhorias. Após a leitura deste capítulo, o leitor estará apto a:  Entender o conceito, a importância e os princípios básicos dos arranjos físicos para os mais variados tipos de organização.  Conhecer os tipos básicos de arranjos físicos: arranjo físico por produto, arranjo físico por processo, arranjo físico celular, arranjo físico por posição fixa e arranjo físico misto.  Entender e elaborar balanceamentos de linhas de montagem e calcular as áreas necessárias em um estudo de arranjo físico.  Utilizar o diagrama de relacionamento para a análise de proximidade entre as diversas áreas que compõem uma organização.  Realizar uma análise quantitativa de custos de movimentação para diversas alternativas de arranjo físico por processo, permitindo identificar a melhor alternativa.  Determinar a quantidade de equipamentos necessários em uma operação produtiva em função da demanda, número de turnos de trabalho e especificações de capacidade dos equipamentos.

Resumo O estudo do arranjo físico se preocupa com a localização física dos recursos de transformação.

Jurandir Peinado e Alexandre Reis Graeml


As decisões sobre um arranjo físico são importantes pois geralmente exercem impacto direto nos custos de produção. Além disto, elevados investimentos são necessários para construir ou modificar o leiaute produtivo. Existem quatro ou cinco tipos básicos de arranjos físicos. No arranjo físico por produto as máquinas ou estações de trabalho são posicionados de acordo com a seqüência de montagem do produto. Este tipo de arranjo apresenta alta produtividade, mas tem elevado custo fixo e pouca flexibilidade para fabricação ou montagem de produtos diferentes. Exemplo: linha de montagem de eletrodomésticos. O balanceamento de uma linha de produção consiste na atribuição de tarefas de forma que todas as estações demandem aproximadamente o mesmo tempo para execução das tarefas a elas designadas. O arranjo físico por processo agrupa, em uma mesma área, todos os processos ou equipamentos do mesmo tipo e função. Os materiais e produtos se deslocam procurando os diferentes processos, à medida que estes se tornam necessários. Este arranjo físico não possui a mesma produtividade do arranjo por produto, porém tem menor custo de construção e apresenta grande flexibilidade, podendo atender a demandas menos previsíveis e constantes. Exemplo: a divisão das áreas de produtos em um supermercado. O arranjo físico celular procura unir as vantagens dos dois arranjos anteriores. Consiste em arranjar em um só local, conhecido como célula, os processos e máquinas que possam fabricar o produto inteiro. O material se desloca dentro da célula buscando os processos necessários, porém o deslocamento ocorre em linha. Exemplo: uma editora expondo seus livros em uma feira de livros (todos os recursos necessários para mostrar e vender os livros estão disponívies dentro do próprio estande, evitando que o cliente precise se deslocar muito para poder ser atendido). O arranjo físico por posição fixa é aquele em que o produto em elaboração permanece estático e os recursos de transformação e operações necessárias se deslocam ao seu redor. Exemplo: construção de um prédio ou um tratamento dentário. Finalmente, o arranjo misto consiste na utilização conjunta de dois ou mais arranjos físicos descritos anteriormente. Vale a pena conferir o conteúdo deste capítulo!

Jurandir Peinado e Alexandre Reis Graeml


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LAYOUT OU LEIAUTE? A palavra de origem inglesa para arranjo físico é layout. Esta palavra, a rigor, consta nos dicionários brasileiros com a grafia leiaute. A forma aportuguesada parece ser pouco conhecida e utilizada no meio empresarial. Na linguagem corporativa brasileira a expressão original layout é largamente utilizada. Este capítulo vai se referir ao termo como arranjo físico.

DEFINIÇÃO DE ARRANJO FÍSICO Para efeito de gestão de organizações, o termo “arranjo físico” possui várias definições, todas análogas, complementares e alinhadas entre si. Para informação, a seguir são descritas algumas delas: Arranjo físico Slack et al. (2002) definem arranjo físico de uma operação produtiva como a preocupação com a localização física dos recursos de transformação. De forma simples, definir o arranjo físico é decidir onde colocar todas as instalações, máquinas, equipamentos e pessoal da produção.

CONCEITO OU DEFINIÇÃO

Stevenson (2001) considera que o arranjo físico é a configuração de departamentos, de centros de trabalho e de instalações e equipamentos, com ênfase especial na movimentação otimizada, através do sistema, dos elementos aos quais se aplica o trabalho. Moreira (1998) lembra que planejar o arranjo físico significa tomar decisões sobre a forma de como serão dispostos os centros de trabalho que aí devem permanecer. Gaither e Frazier (2001) dizem que definir o arranjo físico significa planejar a localização de todas as máquinas, utilidades, estações de trabalho, áreas de atendimento ao cliente, áreas de armazenamento de materiais, corredores, banheiros, refeitórios, bebedouros, divisórias internas, escritórios e salas de computador, e ainda os padrões de fluxo de materiais e de pessoas que circulam o prédio. Ritzman & Krajewski (2004) consideram, como os outros autores, que o planejamento do arranjo físico envolve decisões sobre a disposição dos centros de atividade econômica em uma unidade e definem centro de atividade econômica como qualquer coisa que utilize espaço: uma pessoa, um grupo de pessoas, o balcão de um caixa, uma máquina, uma banca de trabalho e assim por diante. Gurgel (2003), em seu glossário de engenharia de produção, define arranjo físico como sendo a arte e a ciência de se converter os elementos complexos e interrelacionados da organização da manufatura e facilidades físicas em uma estrutura capaz de atingir os objetivos da empresa pela otimização entre a geração de custos e a geração de lucros.

A inclusão da palavra “arte” na definição de arranjo físico é muito pertinente. Naturalmente, existem algumas regras e direcionamentos que devem ser seguidos quando se define um arranjo físico, porém, experiência e visão muitas vezes acabam por ser ponto chave na definição de um arranjo físico adequado. O arranjo deve, sobretudo, propor bem estar. Não é raro, nos dias de hoje, que arquitetos, decoradores e paisagistas participem da


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elaboração de arranjos físicos industriais na tentativa de tornar o ambiente de trabalho mais agradável. Em função, principalmente, do aumento da produtividade do maquinário e conseqüente redução de mão-de-obra operacional os arranjos físicos produtivos atuais são bem mais compactos, ocupando muito menos área física que os arranjos de poucas décadas atrás. A PRAÇA “BOCA MALDITA” NA ATLAS No inicio pareceu estranho, nosso novo diretor industrial propôs que fizéssemos uma espécie de praça, com bancos de jardim e tudo perto das linhas de produção. Já tínhamos problemas de falta de espaço para as próprias linhas de montagem. Com certeza aquilo era um sonho naquele momento. A necessidade de obter espaço para a praça, como se fosse uma nova máquina a ser comprada, nos obrigou a rever o arranjo físico industrial. Não parecia que muita coisa pudesse ser feita. Basicamente, colocamos um sistema de abastecimento dos botões e mantas de material isolante, que eram peças utilizadas em grande quantidade e de volume, através de dutos que passaram a vir do piso superior, ou seja, transferimos a armazenagem destas peças para mezanino de madeira. Outra ação foi criar uma única célula separada para a montagem das portas dos fornos dos fogões. Anteriormente, cada linha montava suas próprias portas. Assim livramos as linhas de outras peças volumosas como vidros, puxadores, mantas isolantes e componentes de chapa. A praça foi inaugurada em três meses. Os próprios trabalhadores da produção chamaram-na de Boca Maldita, em referência a uma praça no centro de Curitiba, capital do Paraná, onde se reúnem os aposentados para discutir política, falar mal da vida dos outros e matar o tempo. Depoimento de Marcio Veiga, gerente de produção da Atlas Eletrodomésticos Ltda, em Pato Branco, cidade do interior do Paraná.

A IMPORTÂNCIA DO ESTUDO DO ARRANJO FÍSICO As decisões de arranjo físico definem como a empresa vai produzir. O leiaute, ou arranjo físico é a parte mais visível e exposta de qualquer organização. A necessidade de estudá-lo existe sempre que se pretende a implantação de uma nova fábrica ou unidade de serviços ou quando se estiver promovendo a reformulação de plantas industriais ou outras operações produtivas já em funcionamento. As decisões do arranjo físico podem ser de nível estratégico, quando se estudam novas fábricas, grandes ampliações ou mudanças radicais no processo de produção, que, naturalmente, envolvem grandes investimentos. Neste caso, geralmente os estudos de arranjo físico são feitos por empresas contratadas, que detém conhecimento altamente especializado sobre o assunto. Decisões desta complexidade não são de responsabilidade do gerente de produção. As decisões sobre o arranjo físico também podem ser de nível tático, quando as alterações não são tão representativas, os riscos envolvidos e valores são mais baixos. Geralmente, decisões táticas são tomadas pelo próprio gerente ou diretor industrial da organização. Raras são as mudanças de arranjo físico em nível operacional, Algumas razões para tais decisões se darem em nível decisório mais elevado são:


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 geralmente as atividades ligadas ao arranjo físico são demoradas e de alto custo;  se o arranjo físico já existe e precisa ser alterado, geralmente o processo de produção precisa ser interrompido. É comum fazer as alterações em finais de semana, ou até mesmo em períodos de férias. A mudança de local de uma máquina, de uma linha de montagem ou do local de um almoxarifado, por exemplo, pode exigir a atividade de muitos profissionais de manutenção, tais como pedreiros, carpinteiros, eletricistas, encanadores, auxiliares etc. Também pode ser preciso utilizar máquinas especiais, como guindastes, tratores etc.;  se o arranjo físico não for bem elaborado, as conseqüências podem ser graves, Padrões de fluxo excessivamente longos e confusos são causadores de grandes prejuízos, podendo inviabilizar o próprio negócio;  se o arranjo físico for para uma organização do tipo de serviços é fundamental ter em mente que é na loja que ocorre a interface entre a organização e o consumidor. Nenhuma outra variável provoca tanto impacto inicial no consumidor como a loja em si. As decisões sobre a apresentação dos produtos, comunicação visual e sinalização devem despertar o interesse para as compras, buscando transformar cada visita do cliente em uma compra. A necessidade de tomar decisões sobre arranjos físicos decorre de vários motivos, tais como: Necessidade de expansão da capacidade produtiva: é natural que a empresa procure expandir sua atuação com o passar do tempo. Um aumento na capacidade produtiva pode ser obtido aumentando o número de máquinas ou substituindo as existentes por máquinas mais modernas. Um estudo do arranjo físico é necessário para acomodar estas novas máquinas. Elevado custo operacional: um arranjo físico inadequado geralmente é responsável por problemas de produtividade ou nível de qualidade baixo. Introdução de nova linha de produtos: quando um novo produto exigir um novo processo de produção será necessário readequar as instalações. Melhoria do ambiente de trabalho: o local de trabalho e as condições físicas de trabalho, principalmente nos assuntos relacionados à ergonomia, podem ser fatores motivadores ou desmotivadores. Um banheiro longe, um bebedouro fora de mão, falta de claridade, distâncias longas a serem percorridas, condições inseguras, potenciais causadoras de acidentes etc. podem fazer muita diferença na moral dos trabalhadores. Lida (2000) inicia seu livro intitulado “Ergonomia projeto e produção” com a seguinte dedicatória: “Aos trabalhadores brasileiros, que continuam lutando e produzindo, numa demonstração de tolerância, sabedoria e estoicismo, diante da incompetência, mesquinhez e indiferença dos poderosos”.


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PRINCÍPIOS BÁSICOS DE ARRANJOS FÍSICOS Segurança: todos os processos que podem representar perigo para funcionários ou clientes não devem ser acessíveis a pessoas não autorizadas. Saídas de incêndio devem ser claramente sinalizadas e estarem sempre desimpedidas. Economia de movimentos: deve-se procurar minimizar as distâncias percorridas pelos recursos transformados. A extensão do fluxo deve ser a menor possível. Flexibilidade de longo prazo: deve ser possível mudar o arranjo físico, sempre que as necessidades da operação também mudarem. Princípio da progressividade: o arranjo físico deve ter um sentido definido a ser percorrido, devendo-se evitar retornos ou caminhos aleatórios. Uso do espaço: deve-se fazer uso adequado do espaço disponível para a operação levando-se em conta a possibilidade de ocupação vertical, também, da área da operação.

TIPOS BÁSICOS DE ARRANJO FÍSICO A literatura sobre o assunto, invariavelmente, define quatro ou cinco formas de se organizar um arranjo físico produtivo:  arranjo por produto ou por linha;  arranjo por processo ou funcional;  arranjo celular;  arranjo por posição fixa;  arranjo misto. A seguir, cada um desses tipos de arranjo físico será explicado, mostrando-se as situações para as quais são mais indicados e aquelas em que não devem ser utilizados, por não representarem a melhor escolha.

ARRANJO POR PRODUTO OU EM LINHA A primeira linha de produção de que se tem notícia foi idealizada por Henry Ford em 1939. É um arranjo muito utilizado pela indústria e também por algumas organizações prestadoras de serviço Indústrias montadoras: praticamente todas as montadoras utilizam um arranjo por produto. Este é o caso de linhas de montagem de automóveis, eletrodomésticos, bicicletas, brinquedos, aparelhos eletrônicos etc. Indústrias alimentícias: uma grande fábrica de massas e biscoitos, por exemplo, fabrica seus produtos em uma linha de produção composta principalmente de um forno contínuo e embaladeiras. Frigoríficos: indústria de produtos frigoríficos de carnes bovina, suína e de frango e seus derivados, como lingüiças, salsichas e demais embutidos são


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normalmente, estruturadas seguindo um arranjo em linha, o processo inclui, inclusive, o sistema de abatimento dos animais. Serviços de restaurante por quilo: um restaurante que vende comida a quilo utiliza uma espécie de linha de montagem de pratos, em que o próprio cliente realiza parte do processo produtivo ao seguir a filha e se abastecer dos alimentos desejados. Neste tipo de arranjo as máquinas, os equipamentos ou as estações de trabalho são colocados de acordo com a seqüência de montagem, sem caminhos alternativos para o fluxo produtivo. O material percorre um caminho previamente determinado dentro do processo. Este arranjo permite obter um fluxo rápido na fabricação de produtos padronizados, que exigem operações de montagem ou produção sempre iguais. Neste tipo de arranjo, o custo fixo da organização costuma ser alto, mas o custo variável por produto produzido é geralmente baixo, caracteriza-se como um arranjo físico de elevado grau de alavancagem operacional. Quando se fala em arranjo em linha, não se trata necessariamente de uma disposição em linha reta. Uma linha de produção retilínea tende a ficar muito longa exigindo áreas de longo comprimento, o que nem sempre é possível. Para contornar este problema é comum que os engenheiros projetem linhas em forma de U ou S ou outra forma de circuito diferente, que possa ser exeqüível em função das instalações prediais de que a empresa pode dispor. Como é possível observar na Figura 1, a linha em forma de U requer praticamente a metade do comprimento de uma linha de forma reta. As pessoas trabalham mais próximas umas das outras e o caminho percorrido para abastecimento da matéria-prima ao lado da linha é menor.

Figura 1 Linha de produção em formato U Vantagens do arranjo físico por produto Dentre as vantagens deste tipo de arranjo físico destacam-se:  possibilidade de produção em massa com grande produtividade: as linhas de montagem geralmente têm alto custo de instalação e requerem equipamentos mais especializados. Assim sendo, apresentam maior custo fixo, porém menor custo variável por unidade, o que pode representar elevado grau de alavancagem operacional. A produtividade por mão-de-obra torna-se elevada neste


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tipo de arranjo, uma vez que as tarefas são altamente repetitivas, o grau de complexidade por tarefa é mínimo e o grau de automatização é, geralmente, mais elevado;  carga de máquina e consumo de material constantes ao longo da linha de produção: é mais fácil obter uma condição de balanceamento da produção uma vez que o mesmo tipo de produto está sendo fabricado na linha, a qualquer momento;  controle de produtividade mais fácil: a velocidade do trabalho em uma linha de produção é mais fácil de ser controlada, principalmente quando ser trata de linha motorizada. Dentro de certos limites, a supervisão pode aumentar ou diminuir a velocidade da própria linha, permitindo o aumento da produção ou, quando necessário, a sua diminuição. Algumas vezes a velocidade precisa ser reduzida por problemas de qualidade ou de falta de material. O controle dos funcionários pode ficar tão eficiente que nenhum deles pode deixar seu posto sem a anuência do supervisor e a substituição por outro. AUTORIZAÇÃO POR ESCRITO PARA IR AO BANHEIRO Ainda no ano de 1980, quando um funcionário precisasse ir ao banheiro, ele deveria se dirigir ao encarregado do setor que lhe entregava uma autorização por escrito. Era um pequeno formulário onde constava o nome e número de registro do funcionário, a hora de saída e a assinatura do encarregado. Na entrada do banheiro, o funcionário entregava a autorização a um outro funcionário, que era responsável pela ordem e faxina dos banheiros. Na saída este faxineiro preenchia o horário de saída do funcionário que utilizou o banheiro. Se o tempo fosse superior a 15 minutos a autorização era separada e entregue ao departamento de pessoal para que fosse providenciado o desconto deste tempo no salário do funcionário. É claro que ninguém gostava de passar por isto e a maioria do pessoal esperava o generoso intervalo de sete minutos que era dado duas vezes ao dia, um no meio da manhã e outro no meio da tarde, nestes intervalos, o pessoal segurava o lanche e o cigarro em uma mão próximo à boca enquanto urinava com o auxilio da outra mão. Fonte: depoimento de um funcionário aposentado de uma empresa de eletrodomésticos

Desvantagens do arranjo por produto São as seguintes desvantagens deste tipo de arranjo físico:  alto investimento em máquinas: geralmente o grau de automatização deste tipo de arranjo costuma ser alto com máquinas específicas, que necessitam de manutenção freqüente. Algumas máquinas podem ser tão especificas que não apresentam outro tipo de serventia quando substituídas;  costuma gerar tédio nos operadores: devido ao alto grau de divisão deste trabalho, quase sempre as operações de montagem são monótonas, pobres e repetitivas. O índice de absenteísmo geralmente é elevado e ocorrem longos períodos de afastamento por ordem médica, decorrentes de problemas nas articulações e outras lesões por esforço repetitivo, além de lombargias em geral. Os trabalhadores geralmente não demonstram nenhum interesse na manutenção e conservação dos equipamentos. Indícios de sabotagem podem ocorrer;


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 falta de flexibilidade da própria linha: o sistema tem longo tempo de resposta para mudanças de volume de produção, tanto para aumentá-la como para reduzi-la. O mesmo acontece no caso de introdução de um novo produto. Os tempos de setup são longos;  fragilidade a paralisações e subordinação aos gargalos: tal como acontece com os elos de uma corrente, basta que uma operação deixe de funcionar e a linha toda pára (os produtos seguem em fila, quando uma operação pára, a fila toda pára). Outra característica é que a operação mais lenta da linha, denominada gargalo produtivo, determina a velocidade de produção de toda a linha. Balaceamento da linha de produção Mesmo levando em consideração a monotonia da rotina de um trabalho simples e altamente repetitivo, o maior benefício do arranjo físico por linha de produção está, justamente, na divisão do trabalho em tarefas elementares, com curvas de aprendizagem próximas a 100%, ou seja, o tempo de aprendizado da tarefa é insignificante. Uma linha de produção varia em extensão dependendo da quantidade de operações. Geralmente, o comprimento da linha e a quantidade de postos de trabalho são expressivos. Linhas de produção que variam de 30 a 200 funcionários são comuns na indústria. A seqüência da realização das tarefas em uma linha de produção é definida e imposta pelo produto a ser fabricado. O balanceamento da linha de produção consiste na atribuição de tarefas às estações de trabalho que formam a linha de forma que todas as estações demandem aproximadamente o mesmo tempo para a execução da tarefa. Isto minimiza o tempo ocioso de mão-de-obra e de equipamentos. Em uma linha de produção, o trabalho flui de uma estação para outra conforme Figura 2.

Figura 2 Fluxo de operações em uma linha de produção Conforme se pode observar, o tempo de execução de cada tarefa destinado a cada um dos operadores em seus centros de trabalho deverá ser o mesmo, ou o mais próximo possível para que não haja atraso das demais atividades. As linhas com bom nível de balanceamento apresentam um fluxo suave e contínuo de trabalho, porque todos os operadores trabalham no mesmo ritmo, obtendo-se o maior grau de aproveitamento possível da mão-deobra e dos equipamentos. A principal dificuldade em balancear uma linha de


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produção está na formação de tarefas, ou conjuntos de tarefas que tenham o mesmo tempo de duração. Muitas vezes algumas tarefas longas não podem ser divididas e algumas tarefas curtas não podem ser agrupadas. Quando uma tarefa tem seu tempo de execução significativamente maior ou menor que o tempo médio de execução das demais tarefas da linha de montagem, a linha de montagem fica desbalanceada, neste caso poderá ocorrer uma das seguintes situações:  o operador mais carregado de trabalho tenta compensar. Quando existir uma ou mais tarefas com maior tempo de montagem, os operadores designados para estas tarefas, não raro, vão tentar compensar a desvantagem, trabalhando em ritmo acelerado. Isto pode gerar problemas de fadiga e doenças do trabalho. É comum encontrar este problema em linhas de produção mais artesanais;  muitas vezes se alocam os operadores mais ágeis e velozes para os postos de trabalho mais difíceis. Este procedimento pode trazer conseqüências futuras ao gestor da produção pelos problemas de saúde, já citados, quando um funcionário trabalha muito tempo em ritmo acelerado;  a soma do tempo ocioso dos demais operadores, com tarefas de menor duração, será alta, elevando os custos por falta de aproveitamento da mão-de-obra;  a velocidade da linha de produção será a velocidade da operação mais lenta, com maior tempo de duração. Em outras palavras, a linha de produção estará subordinada à operação do gargalo. Indicadores na linha de produção Tempo de ciclo É o tempo que uma linha de produção demora a montar uma peça. Ou seja, é o tempo máximo permitido para cada estação de trabalho antes que a tarefa seja passada para a estação seguinte. O tempo de ciclo mínimo será igual ao tempo necessário para a execução da tarefa individual mais demorada e o tempo de ciclo máximo será a soma dos tempos de todas as tarefas. Isto vai depender da forma de montagem e do balanceamento da linha de produção. Por exemplo, considerando a seguinte linha de produção:

Figura 3 Balanceamento de linha de produção


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A tarefa mais longa tem a duração é de 50 segundos, isto significa que o máximo de peças que esta linha poderá produzir será uma peça a cada 50 segundos. Neste caso haverá uma estação de trabalho exclusiva para produzir a terceira operação. O tempo máximo de duração para a montagem do produto será a soma de todas as tarefas individuais, ou seja: 10 + 22 + 50 + 30 + 15 = 127 segundos ou 2,12 minutos. Este seria o caso em que existisse apenas uma estação de trabalho encarregada de realizar, seqüencialmente, todas as cinco tarefas. Neste exemplo é possível montar uma linha de produção composta de três estações de trabalho, da seguinte forma: Quadro 1

Montagem de estações de trabalho

Estação de trabalho

Tarefas

Tempo de trabalho

Tempo total disponível

Tempo ocioso

A

1ª e 2ª operações

32 s

50 s

18 s

B

3ª operação

50 s

50 s

0s

C

4ª e 5ª operações

45 s

50 s

5s

Neste caso o tempo de ciclo é de 50 segundos. Capacidade de produção A capacidade de produção é obtida em função do tempo de ciclo e da capacidade disponível da empresa. Em outras palavras, é o tempo de trabalho dividido pelo tempo necessário para produzir uma peça na linha de produção. Fórmula: 4.1 – Capacidade de produção Capacidade de produção =

Capacidade disponível Tempo de ciclo

Supondo que, no exemplo de linha de produção com três estações de trabalho, a empresa trabalhe oito horas por dia, ou seja, 480 minutos por dia, então, a capacidade de produção será: Capacidade de produção =

480 = 576 peças por dia 0 ,83

Nível de produção desejado Se a demanda for superior a 576 peças por dia, será necessário reconfigurar a linha de produção, aumentando o número de estações de trabalho. Para isto, deve-se calcular qual o tempo de ciclo necessário para atender à demanda. Fórmula 4.2 – Tempo de ciclo Tempo de ciclo =

Capacidade disponível Demanda

Supondo que exista uma demanda de 900 peças por dia, neste exemplo, o tempo de ciclo será calculado como: Tempo de ciclo =

480 = 0 ,533 min por peça 900


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Número de estações de trabalho O número necessário de estações para atender a demanda pode ser calculado usando-se a fórmula 4.3: Fórmula 4.3 – Número de estações de trabalho Número de estações de trabalho =

∑tempos individuais Tempo de ciclo

No exemplo, tem-se que o número de estações de trabalho necessárias para atender à demanda de 900 peças por dia será: N =

2,12 = 3,978 estações de trabalho 0,533

Este é um número mínimo teórico que, na verdade, serve apenas para indicar que, com menos de quatro estações de trabalho, não será possível atender à demanda de 900 peças por dia. A quantidade real de estações de trabalho vai depender da configuração da linha de montagem e das possibilidades de balanceamento. No caso do exemplo da linha de produção apresentada na Figura 3, este número teórico não poderia ser obtido, se considerarmos as cinco operações como sendo operações elementares e, portanto, indivisíveis, uma vez que isto não permitiria estabelecer o balanceamento teórico perfeito (sem ociosidade em nenhuma estação de trabalho). Índice de ociosidade Por melhor balanceada que a linha possa estar, sempre existirão estações de trabalho com atividades que demandam menor tempo de produção, que acarretará na diminuição do ritmo do operador. Em todo caso, trata-se de tempo ocioso, que pode e deve ser medido e controlado. O percentual de tempo ocioso na linha de produção é dado pela soma dos tempos ociosos de todas as estações que tiverem carga de trabalho inferior à maior carga destinada a uma estação, dividida pelo tempo total de trabalho sobre o produto, que é dado pelo número de estações de trabalho multiplicado pelo tempo de ciclo, ou seja: Fórmula 4.4 – Índice de ociosidade % de ociosidade =

∑tempos ociosos das estações

Número de estações × tempo de ciclo

O exemplo utilizado tem 23 segundos de ociosidade, que ocorrem nas estações de trabalho números 1 e 3. O tempo de ciclo corresponde a 50 segundos e são três estações de trabalho assim sendo, o índice de ociosidade seria de: % de ociosidade =

∑tempos ociosos

Número de estações × tempo de ciclo

=

23 = 15,33 % 3 × 50

Grau de utilização O grau de utilização representa o quanto da mão-de-obra e dos equipamentos disponíveis na linha de produção estão sendo utilizados. É o complemento do índice de ociosidade para atingir 100%


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Fórmula 4.5 – Grau de utilização Grau de utilização =1 − Índice de ociosidade

Para o exemplo anterior, tem-se um grau de utilização de: Grau de utilização = 1 − 0,1533 = 84,67%

123456-

PROCEDIMENTO DE BALANCEAMENTO DE LINHA DE PRODUÇÃO Dividir as operações de trabalho em elementos de trabalho que possam ser executados de modo independente. Levantar o tempo padrão para cada um dos elementos de trabalho, por meio de criteriosa cronoanálise. Definir a seqüência de tarefas e suas predecessoras Desenhar o diagrama de precedências. Calcular o tempo de duração do ciclo e determinar o número mínimo de estações de trabalho. Atribuir as tarefas às estações de trabalho seguindo a ordem natural de montagem. A seguinte regra deve ser seguida para determinar as tarefas que podem ser atribuídas a cada estação: a - todas as tarefas precedentes já devem ter sido alocadas; b - o tempo da tarefa a ser alocada não deve ser superior ao tempo que resta para a estação de trabalho; c - quando houver mais de uma tarefa que pode ser alocada, dar preferência à tarefa que

tenha maior duração, ou à que esteja mais no início da montagem, ou seja, que tenha mais tarefas subseqüentes; d - se ainda houver empate, escolha uma tarefa arbitrariamente. Quando não houver nenhuma tarefa que possa ser alocada para a estação de trabalho, passar para a estação de trabalho seguinte, até completar toda a linha de produção. 7 – Verificar se não existe uma forma melhor de balanceamento, buscando deixar a mesma quantidade de tempos ociosos em cada estação de trabalho. 8 - Calcular o percentual de tempo ocioso e o índice de eficiência para a linha de produção. 9 - Se todos os passos anteriores tiverem sido seguidos, a única forma de balancear melhor a linha será pela utilização de estações em paralelo para realizar operações elementares demoradas, que não podem ser subdivididas. Duas estações de trabalho paralelas, realizando a mesma operação, são capazes de dobrar a velocidade de produção daquele “elo” do processo produtivo.

Exemplo: a Compobrás é um fornecedor de bombas d’água para grandes montadoras de máquinas de lavar e pretende instalar uma linha de montagem para um novo tipo de bomba d’água, a pedido de um cliente. A demanda estimada para este produto é de 150 a 200 peças por dia. O analista de processos dividiu o processo de montagem e estimou os tempos de trabalho conforme o Quadro 2. Deve-se levar em conta que a empresa trabalha um turno de oito horas por dia.


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Quadro 2

Divisão do trabalho em operações da Compobrás

Operação

Descrição

Tempo (s)

Operações predecessoras

A

Montar espaçadores na capa protetora

30

-

B

Colocar arruelas de pressão nos espaçadores

55

A

C

Colocar adesivo nos espaçadores

28

B

D

Montar capa protetora da bomba no motor

6

B

E

Colocar retentor no corpo inferior da bomba

34

B

F

Montar corpo inferior no motor

35

C, D

G

Colocar retentor de porcelana no rotor

15

E

H

Montar rotor na bomba

22

E

I

Montar conjunto parafuso, arruela e anel “oring”

12

-

J

Montar conjunto na bomba

6

I

K

Colocar corpo superior da bomba

25

J

L

Colocar quatro parafusos rosca fina

30

J

M

Colocar quatro parafusos rosca atarraxante

15

L

N

Colocar tampa da recirculação

15

L

O

Testar funcionamento

60

K, M, N,F, G, H

Tempo total:

388 segundos = 6,47 minutos

O Quadro 2 levantado pelo analista de processos no corresponde aos passos 1, 2 e 3 do procedimento de montagem e balanceamento da linha de produção, a saber: Passo 1: dividir as operações de trabalho em elementos de trabalho que possam ser executados de modo independente. A montagem da bomba foi dividida em 15 operações, de forma que todas podem ser realizadas de forma individual (representadas pelas letras de A até O) Passo 2: levantar o tempo padrão para cada um dos elementos de trabalho, por meio de criteriosa cronoanálise. O Quadro 2 informa o tempo de execução de cada tarefa. Por exemplo, a tarefa A tem duração de 30 segundos, a tarefa B tem duração de 55 segundos e assim por diante até a tarefa O com duração de 60 segundos. Passo 3: definir a seqüência de tarefas e identificar as tarefas predecessoras: O Quadro 2 demonstra que a tarefa B só pode ser realizada depois que a tarefa A tiver sido realizada, as tarefas C, D, e E dependem da conclusão de B, a tarefa F só poderá ser realizada depois que as tarefas C e D estiverem prontas e assim por diante. Passo 4: desenhar o diagrama de precedências: O diagrama deve ser desenhado conforme a Figura 4.


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K 12

6

I

J

25

15 M

30 L

60

15

O

N 28 C

35

30

55

6

F

A

B

D

15 G

34 E

22 H

Figura 4 Diagrama de precedência Passo 5: calcular o tempo de duração do ciclo e determinar o número mínimo de estações de trabalho. Tempo de ciclo =

Capacidade disponível 480 = = 2,4 min = 144 s por peça Demanda 200

Número de estações =

∑tempos individuais = 6,47 = 2,69 ≅ 3,0 Tempo de ciclo

2,4

Passo 6: atribuir as tarefas às estações de trabalho seguindo a ordem natural de montagem Quadro 3

Atribuição de tarefas ás estações de trabalho na Compobrás

Estação de trabalho

Tempo restante por estação

Tarefas possíveis de alocar

Tarefas alocadas

1

144 s

A, I

A, I

2 3

Tempo ocioso

102 s

B, J

B, J

41 s

C, D, E, K, L

C, D

144 s

E, F, K, L

E, F, K, L

20 s

G, M, N

G

144 s

H, M, N

H, M, N

92 s

O

O

32

Total

44

7 5

O balanceamento proposto no Quadro 3 apresenta a estação 2 como gargalo com ociosidade de 5 segundos, o que indica que é possível um tempo de ciclo de 144 – 5 = 139 segundos, ou seja, será montada uma bomba d’ água a cada 139 segundos.


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18

Passo 7: verificar se não existe uma forma melhor de balanceamento, buscando deixar a mesma quantidade de tempos ociosos em cada estação de trabalho. Quadro 4

Nova atribuição de tarefas às estações de trabalho na Compobrás

Estação de trabalho

Tempo restante por estação

Tarefas possíveis de alocar

Tarefas alocadas

1

144 s

A, I

A, I

102 s

B, J

B, J

41 s

C, D, E, K, L

K

144 s

L, C, D, E

L, C, D

80 s

E, M, N, F

M, N, F

144 s

E

E

110 s

G, H

G,H

83 s

O

2 3

Tempo ocioso

16 15

O

13

Total

44

O balanceamento proposto no Quadro 4 apresenta a estação 3 como gargalo com ociosidade de 13 segundos, o que indica que é possível um tempo de ciclo de 144 – 13 = 131 segundos, ou seja, será montada uma bomba d’ água a cada 131 segundos. Passo 8: calcular o percentual de tempo ocioso e o grau de utilização para a linha de montagem. % de ociosidade =

∑tempos ociosos

Número de estações × tempo de ciclo

=

(16 −13) + (15 −13) + (13 − 13) 3 ×131

= 4,58%

Grau de utilização =1 − Índice de ociosidade =1 −0,0458 = 95,42%

ARRANJO FÍSICO POR PROCESSO OU FUNCIONAL O arranjo físico por processo agrupa, em uma mesma área, todos os processos e equipamentos do mesmo tipo e função. Por isso, é conhecido também como arranjo funcional. Este arranjo também pode agrupar em uma mesma área operações ou montagens semelhantes. Os materiais e produtos se deslocam procurando os diferentes processos de cada área necessária. É um arranjo facilmente encontrado em prestadores de serviço e organizações do tipo comercial. Os exemplos são inúmeros: Hospitais: um hospital apresenta em sua predominância um arranjo físico onde os processos são agrupados por tipo e função. Há o centro cirúrgico, a pediatria, o setor de raio x, o pronto socorro, a farmácia, a unidade de tratamento intensivo etc. Serviços de confecção de moldes e ferramentas: uma empresa prestadora deste tipo de serviços também utiliza arranjo por processo. Para a confecção de um molde destinado a uma injetora de plásticos ou uma ferramenta destinada a uma prensa de estampagem são necessárias diversas operações, em diversos tipos de máquinas, tais como: retíficas, centros de usinagem, fresas,


Erro! Estilo não definido.

19

furadeiras, eletro-erosão etc. Os produtos fabricados são únicos e muito diversos. Assim, exigem operações de tipos, tempos e seqüências independentes, inviabilizando outro tipo de arranjo físico menos flexível. Lojas comerciais: para facilitar a busca pelo produto que o cliente deseja, as lojas dividem seus artigos por categoria. Por exemplo, roupas masculinas, femininas e infantis, artigos de cama, mesa e banho, roupas sociais e esporte, calçados, eletrodomésticos e assim por diante. Os supermercados utilizam o arranjo por processo, pois o volume de compras tende a aumentar quando as mercadorias são expostas de maneira ordenada. Em geral, o consumidor deseja visitar apenas alguns setores da loja. Mas é do interesse dos varejistas que o cliente circule também por outros departamentos, o que pode ser obtido definindo-se uma configuração do arranjo físico que estimule ou obrigue o cliente a realizar determinado trajeto dentro da loja. Uma loja é o local onde o cliente tem acesso às opções e decide o que vai comprar. O objetivo principal do arranjo físico, neste caso, é facilitar o contato do cliente com o produto para que sua visita se transforme em compra. No caso dos supermercados, o objetivo envolve o gerenciamento de fluxos de clientes e dos produtos nas prateleiras. Vantagens do arranjo físico por processo É natural que cada tipo de arranjo físico apresente conveniências e inconveniências que vão variar de acordo com o tipo de produto (bem + serviço) que se pretende produzir. As principais vantagens do arranjo físico por processo são:  grande flexibilidade para atender a mudanças de mercado: de uma maneira geral, desconsiderando problemas de balanceamento e eventuais gargalos, para alterar o processo de fabricação. No caso de se adotar o leiaute por processo, basta alterar o fluxo a ser seguido pelo produto perfaz durante sua fabricação;  bom nível de motivação: geralmente este arranjo exige de mão-deobra especializada e qualificada. Quando os produtos são únicos, não existe produção repetitiva contribuindo para a redução da monotonia e, conseqüentemente, do tédio no trabalho;  atende a produtos diversificados em quantidades variáveis ao mesmo tempo: este tipo de arranjo permite que mais de um tipo e modelo de produto possa ser fabricado simultaneamente. Enquanto um produto está passando por um processo em determinado local, é possível que outro produto diferente esteja recebendo um outro processamento, na mesma planta fabril;  menor investimento para instalação do parque industrial: quando equipamentos similares são agrupados, os custos de instalação geralmente diminuem. Por exemplo, determinados equipamentos ou operações exigem um sistema de exaustão de ar ambiente. Se eles forem agrupados, um único sistema poderá servir a diversas máquinas. O mesmo acontece com necessidades de refrigeração,


20

Administração da Produção (Operações industriais e de serviços)

instalações hidráulicas, de ar comprimido, de gases, de combustível etc. Além disto, via de regra, tratam-se de equipamentos não específicos, de uso geral, e portanto, de custo mais acessível e manutenção mais simples. Há, ainda, a vantagem de venda ou troca do equipamento, quando ele deixa de ser útil à operação;  maior margem do produto: na verdade, a maior margem de contribuição não advém do tipo de arranjo físico, e sim do tipo de produto, de maior valor agregado, que, geralmente, se produz neste tipo de arranjo. Desvantagens do arranjo físico por processo Em contrapartida aos benefícios proporcionados ao arranjo físico por processo as desvantagens deste tipo de arranjo físico são as seguintes:  apresenta um fluxo longo dentro da fábrica: Como o produto “procura” seus processos onde quer que eles se encontrem dentro da planta, há necessidade de deslocamento por distâncias maiores, pois os processos necessários normalmente não estão posicionados na melhor seqüência para a fabricação de determinado produto. Outro fato comum neste arranjo é que o produto muitas vezes procura o processo seguinte na “contra mão” do processo anterior. Em outras palavras, o produto vai e volta, em um processo ineficiente de movimentação, que torna mais difícil o gerenciamento das atividades sendo executadas;  diluição menor de custo fixo em função de menor expectativa de produção: como raramente se tem conhecimento com antecedência do que se vai produzir, a empresa precisa dispor de uma série de recursos, que devem estar disponíveis em função da necessidade de uma operação específica que pode ou não acontecer. Muitas vezes, para evitar algum gargalo na produção de determinados lotes, que podem exigir maior tempo de determinada operação, a empresa precisa ter máquinas em duplicidade para atender demandas inesperadas;  dificuldade de balanceamento: devido à constante alteração do produto, a dificuldade em programar e balancear o trabalho é maior, além de se exigir que essas atividades sejam executadas em intervalos curtos de tempo, às vezes até diariamente. Isto costuma gerar estoques em processo mais elevados para compensar as diferenças de processamento;  exige mão-de-obra qualificada: por um lado, isto é tido como vantagem e, por outro lado, pode ser considerado desvantajoso, empresas brasileiras acostumadas a lidar com folhas de pagamento de baixo valor, quando comparadas às empresas dos países mais desenvolvidos. Este processo não permite muita amplitude de supervisão, não é rara a necessidade de um supervisor para cada área de trabalho;


Erro! Estilo não definido.

21

 maior necessidade de preparo e setup de máquinas: os volumes baixos resultam na necessidade de maior quantidade de preparos de máquinas, proporcionalmente ao tempo que estas são mantidas em operação. Elaboração de arranjo físico por processo Talvez um dos arranjos mais complexos para se planejar seja o arranjo físico por processo. Geralmente existe a possibilidade de inúmeras combinações de colocação das áreas de cada processo. Se não houver nenhum impedimento físico, como, por exemplo, uma restrição de instalação hidráulica ou elétrica ou de resistência de piso etc, a quantidade de combinações de posicionamento dos setores é o fatorial da quantidade de setores para os quais se deseja definir o arranjo físico. Se existirem seis áreas para serem posicionadas, haverá 6! = 720 possibilidades de combinações diferentes. Devido a esta complexidade, na rotina prática das empresas, dificilmente soluções ótimas serão possíveis. Mesmo com auxílio de poderosos computadores, o estudo, via de regra, é feito por intuição, prática, tentativa e erros. Para o desenvolvimento do arranjo físico, as alternativas devem ser claramente visualizadas por meio de desenhos, gabaritos, modelos em cartolina, maquetes ou com o auxilio de um programa de computador como, por exemplo, o Auto Cad. A representação física em escala permite clara visualização do tráfego de materiais. Nesta fase, deverão ser levantadas todas as informações básicas necessárias à implementação do leiaute: 1. identificar o fluxo dos materiais e operações; 2. levantar a área necessária para cada agrupamento de trabalho; 3. identificar o relacionamento entre estes agrupamentos, ou seja, o quanto é conveniente ou inconveniente aproximar certos tipos de operação; 4. elaborar o arranjo físico. Identificação do fluxo de materiais e operações A identificação do fluxo de materiais e operações consiste no levantamento da quantidade de materiais que será movimentada em cada fluxo, da quantidade de fluxos, da direção e sentido destes fluxos. Também é necessário estimar o custo de cada movimentação. A carta multiprocesso e o fluxograma são duas boas ferramentas para tal levantamento. Carta multiprocesso: uma carta multiprocesso indica a seqüência de operações pelas quais determinados produtos devem passar. Geralmente consiste em uma tabela em forma de matriz correlacionando o processo com os produtos a serem fabricados. A Figura 5 apresenta um exemplo de carta multiprocesso.


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22

Processo

Peça a ser produzida – Seqüência de operações A

1 2 3 4 5 6 7 8 9

- Soldar – Cortar – Prensar – Furar – Rebarbar – Pintar – Embrulhar - Colocar na caixa – Expedir

B

C

D

1 1 2

F

G

2

2 3

1 2

1 2 2

3 4 5

E

3 4 5

1

2 3

1

3 4 5

3 4 5

H

I

1 2

1

1

4 5 6

3 4 5

3 4 5 6

2 3 4 5 6

Figura 5 Carta multiprocesso A leitura da carta é fácil e rápida. O número na célula, resultante do cruzamento da linha do processo com a coluna da peça, indica a ordem em que aquela peça deve ser submetida àquele processo. Por exemplo, para a produção da peça A são necessários quatro processos ou operações, sendo o primeiro processo de cortar, o segundo de prensar o terceiro de embrulhar e o quarto e último processo de colocar na caixa. O primeiro processo para a peça E é o de furar, o segundo de soldar, o terceiro de embrulhar e o quatro de colocar na caixa. Fluxograma: Conforme detalhado no capítulo anterior, o fluxograma é uma forma gráfica de descrever a seqüência de operações de um processo. Levantamento da área física para cada centro de trabalho O levantamento da necessidade de área física também é fundamental para a elaboração de um bom arranjo físico. Devido às particularidades de cada processo, máquinas, forma de trabalho e configuração da planta previamente construída, o cálculo e a divisão das áreas tornam certos níveis de detalhe específicos para cada caso. Problemas de iluminação, saídas de emergência, acesso a bebedouros e banheiros, necessidades de instalações hidráulicas, de exaustão etc. devem ser levados em conta. Apesar dos detalhes específicos de cada caso, alguns conceitos básicos e naturais devem ser obedecidos para a elaboração de um bom arranjo. O cálculo das áreas necessárias para cada centro de trabalho costuma ser feito da seguinte forma: Aresta viva: chamamos de aresta viva o lado ou dimensão produtiva de um equipamento. Em outras palavras, é o lado que o trabalhador opera a máquina. Por exemplo, a aresta viva de uma máquina de costura corresponde ao lado da máquina onde a costureira senta para costurar. No caso de uma prensa, a aresta viva é o lado utilizado pelo operador para a colocação de blanks e retirada de peças estampadas. Superfície ou área projetada (Sp): é a área correspondente à projeção ortogonal do contorno do equipamento em relação ao piso da fábrica. Em


Erro! Estilo não definido.

23

palavras mais simples, pode-se dizer que a superfície projetada é a área correspondente à maquina ou equipamento “vista de cima”. Geralmente, esta superfície corresponde à área física da base do equipamento. Superfície ou área de operação (So): corresponde à área estritamente necessária para que o trabalhador possa operar o equipamento de forma segura e eficiente. Naturalmente, o cálculo da área de operação varia de acordo com o tipo de máquina, operação, tamanho das peças para processar e tamanho dos estoques utilizados no processo. De forma geral, a superfície de operação é calculada utilizando-se 100% das dimensões de cada aresta viva da máquina multiplicada pela metade da aresta não viva ou considerando-se uma faixa mínima de 0,5 m, quando o comprimento da aresta não viva for pequeno demais e uma faixa máxima de 2 metros, quando a dimensão da aresta não viva for grande demais. Superfície ou área de circulação (Sc): além da área de operação, será necessário prever uma outra área para permitir a circulação do fluxo de produtos, pessoas e materiais da operação produtiva. Esta área de circulação geralmente é calculada utilizando-se 50% da soma da área projetada com a área de operação, respeitando-se um limite máximo de 3 metros. Corredores de passagem: são áreas destinadas à circulação comum de pessoas, materiais e veículos que não fazem parte direta do fluxo de produção. Um corredor de passagem deve ter largura mínima de 0,6 metro. Porém, como alertado anteriormente, a largura do corredor vai depender de cada necessidade especifica, bem como da disponibilidade de espaço. Em algumas empresas, a falta de espaço obriga corredores de largura estreita que permitem a passagem de apenas uma pessoa por vez, sendo necessária, inclusive, a colocação de placas de indicativas de sentido do corredor. Este tipo de solução não é recomendado e só deve ser adotado em última instância. Exemplo 1: calcular a necessidade de espaço das áreas de operação, circulação e corredores de passagem de um centro produtivo com área projetada de 1 x 1 m e apenas uma aresta viva.

1m

1m

0,5m = 50% de 1m Área de operação Áre a de circulação Corredor de passagem

0,75m = 50% de (1+ 0,5m)

0,6m = corredor

Figura 6 Exemplo de cálculo da área para centro de trabalho com uma aresta viva


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24

Exemplo 2: calcular a necessidade de espaço das áreas de operação, circulação e corredores de passagem de um centro produtivo com área projetada de 5 x 5 m e apenas uma aresta viva. 5m 5m

Aresta viva Área de operação

Área de circulação Corredor de passagem

2m 3m

0,6m = corredor

Figura 7 Outro exemplo de cálculo de área para centro de trabalho com uma aresta viva

0,5m 0,75m

0,6m corredor

Área de operação

Área de circulação

Corredor de passagem

Área de circulação

1m

1m Arestas vivas

Área de operação

Exemplo 3: calcular a necessidade de espaço das áreas de operação, circulação e corredores de passagem de um centro produtivo com área projetada de 1 x 1 m com três arestas vivas.

As áreas dos cantos, entre as arestas vivas, precisam ser adicionadas no cálculo das áreas de operação, circulação e corredores.

Corredor de passagem

Figura 8 Área para centro de trabalho com três arestas vivas Identificação do relacionamento dos centros de trabalho Diagrama de relacionamento: o diagrama de relacionamento é um método qualitativo para a análise de proximidade entre áreas, setores de produção ou departamentos. Foi desenvolvido em 1961 por Ricard Muther. O diagrama de relacionamento indica ao grau de importância da proximidade entre um par de departamentos. Sua construção é bastante simples, os relacionamentos são dados em um diagrama similar aos utilizados nos guias


Erro! Estilo não definido.

25

rodoviários para indicar a distância entre duas cidades, conforme mostra a Figura 7. Setor A

A = Fundamental estar próximo

A

Setor B

E = Especialmente importante estar próximo

U

I

Setor C

I = Importante estar próximo

A

I

A

Setor D

O = Desejável estar próximo

O

X

X

E

Setor E

U = Não precisa estar próximo

I

O

O

I

U

X = Indesejável estar próximo

Setor F

Figura 9 Diagrama de relacionamento Talvez uma das maiores dificuldades na elaboração de um diagrama de relacionamento seja a determinação precisa do grau de relacionamento entre dois departamentos. A atribuição de uma das letras a, e, i, o, u ou x muitas vezes pode se basear em critérios subjetivos e geralmente é obtida pela análise ou indicação dos gerentes envolvidos. As razões para desejar que dois setores estejam próximos são: 1. utilizar o mesmo equipamento ou as mesmas instalações; 2. compartilhar o mesmo pessoal ou o mesmo registro; 3. garantir a boa seqüência do fluxo de trabalho; 4. facilitar a comunicação; 5. evitar condições não seguras ou desagradáveis; 6. semelhança no trabalho executado. Na prática, pode ser útil colocar os números próximos às letras do diagrama para indicar a razão que levou o analista a indicar tal letra para o relacionamento. Exemplo de projeto de arranjo físico por processo A Vestebrás é uma indústria de confecções em fase de ampliação que pretende se mudar do seu prédio atual para um novo prédio maior. A nova planta industrial consiste em um prédio de formato retangular de 60m de comprimento por 30m de largura. Passo 1: identificar o fluxo dos materiais e operações: A Vestebrás fabrica cinco famílias de produtos: camisetas, camisas, calças, jaquetas e macacões. O gerente de produção preparou uma carta multiprocesso para estes cinco produtos conforme a Figura 10


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26

Produtos

Processo

Camisetas

Camisas

1 – separar tecido no almoxarifado

1

1

1

1

1

2 – desenrolar tecido

2

2

2

2

2

3 – descansar tecido

1

Calças

Jaquetas Macacões

3

2

3

4

3

3

4

3

5 – cortar partes

5

4

4

5

4

6 – preparar partes

6

5

5

6

5

7 – costurar com máquina overloque

7

6

8 – costurar com máquina goleira

8

4 – preparar infesto

6 6

9 – costurar com pespontadeira

7

10 – costurar com máquina reta

8

7

7

11 – costurar com máquina ziguezague 12 – limpeza e acabamento

7

8

8

9

9

10

9

9

9

10

11

13 – embalagem

10

10

10

11

12

14 – armazenar no depósito

11

11

11

12

13

Figura 10 Carta multiprocesso da Vestebrás O gerente de produção também preparou um fluxograma do processo produtivo para um lote de produção de uma família geral de produtos, sem detalhes específicos do processo de costura. O fluxograma preparado pelo gerente é representado abaixo. DIAGRAMA DE FLUXO DE PROCESSO Processo: Produção geral de um lote de produtos

Local: Fábrica atual (antiga)

Produto: Todos os produtos de maneira geral

Analista: Roberto

Descrição da atividade

Duração

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Separar e apanhar tecido no almoxarifado Levar tecido para máquina de desenrolar Desenrolar tecido na máquina de desenrolar Levar tecido para prateleira de descanso Tecido em descanso Levar tecido para mesa de corte Infestar tecido Cortar em partes do molde Levar cortes para mesa de separação Separar aviamentos no almoxarifado Levar aviamentos para área de separação

10 min 15 min 20 min 15 min 24 a 48h 15 min 3 horas 4 horas 15 min 2 horas 15 min

Tipo de atividade  D ∇  D ∇  D ∇  D ∇  D ∇  D ∇  D ∇  D ∇  D ∇  D ∇  D ∇

Distância percorrida 10 m 20 m 5m 15 m 20 m

1

Alguns tipos de tecido precisam permanecer em descanso por 24 a 48 horas depois de desenrolados para perderem a tensão de estiramento sofrida enquanto permanecem enrolados. Este processo visa a evitar o encolhimento natural depois da roupa pronta. 2

Infestar o tecido consiste na operação de colocar camadas de tecido umas sobre as outras para cortá-las.


Erro! Estilo não definido. 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

27

Separar cortes e aviamentos da ordem de produção Enviar cortes e aviamentos para área de costura Costurar de acordo com o tipo e modelo Enviar produtos para área de acabamento Limpeza de arremate e acabamento de aviamentos Enviar produtos para passagem a ferro Passar e dobrar os produtos Enviar para área de embalagem Embalar produtos Enviar para depósito de produtos acabados Armazenar no depósito de produtos acabados

2 horas 10 min 4 a 12 h 15 min 2a4h 15 min 2a4h 15 min 3a6h 15 min 2h

          

D D D D D D D D D D D

Figura 11 Fluxograma de produção da Vestebrás

∇ ∇ ∇ ∇ ∇ ∇ ∇ ∇ ∇ ∇ ∇

5 a 15 m 10 m 12 m 12 m 30 m -

Passo 2: levantar a área necessária para cada agrupamento de trabalho Para levantar as áreas necessárias para cada setor, em primeiro lugar foram levantados os tipos e quantidades de equipamentos de cada área. Também foram levantadas as dimensões correspondentes à área projetada de cada equipamento. As áreas de operação, de circulação e corredores necessários à produção, neste exemplo, foram calculadas de acordo com as orientações de cálculo de área fornecidas no item anterior. Na prática, geralmente os cálculos são confrontados com a experiência dos profissionais e com a disponibilidade física de espaço. Os resultados deste levantamento são apresentados no Quadro 5, na Figura 12 e no Quadro 6: Quadro 5

Necessidade de áreas por setor da Vestebrás

Setor

Almoxarifad o

Descanso Corte Separação Costura Acabamento Depósito

Nome do equipamento ou local Mesa de computador Prateleiras para tecido Prateleiras para aviamentos Área de recebimento de materiais Máquina de desenrolo e inspeção Mesa para descansar tecido Mesa de infesto e corte Mesa de separação dos cortes Prateleiras para cortes separados Mesa de computador Máquinas de costura Mesa de acabamento Equipamento de passar Mesas de embalagem Prateleiras de produtos acabados Mesa de computador

1 3 2 1

Dimensões mxm 1,2 x 0,6 2,0 x 25,0 0,5 x 10,0 15,0 x 15,0

Sp m2 0,72 150 10 225

So m2 0,6 75 10 -

Sc m2 1,32 112,5 10 -

Cor. m2 0,72 45 18 -

1 1 2 1 2 1 80 1 3 1 10 1

4,0 x 1,5 5,0 x 5,0 2,5 x 15 5,0 x 5,0 2,0 x 7,0 1,2 x 0,6 0,6 x 1,2 5,0 x 2,0 0,6 x 1,2 5,0 x 2,0 0,4 x 10,0 1,2 x 0,6

6 25 75 25 28 0,72 57,6 10 2,16 10 40 0,72

3 20 30 20 28 0,6 48 44 1,8 44 50 0,6

4,5 30 90 30 42 1,32 52,8 1,98 45 1,32

2,4 6 36 6 16,8 0,72 57,6 29,4 2,16 29,4 60 0,72

Qd


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28

Dime nsão maior Nome do equipamento

Dime nsão me nor

Aresta viva Me sa de

Prate leira de

Prate leira de

Máqui na de

Me sa de

computador

te cido

aviame nto

de senrolo

acabame nto

Me sa de

Mesa de

Máquina de

Me sa de

infe sto

se paração

costura

descanso

Pratele ira para corte

Me sa de

Prate leiras de

Equipamento

e mbalage m

PA

de passar

Figura 12 Identificação das arestas vivas dos centros de trabalho da Vestebrás Com estes levantamentos o gerente de produção chega à conclusão que as seguintes áreas por setor são necessárias: Quadro 6

Necessidade de áreas da Vestebrás

Setor

Área

Almoxarifado

569 m2

Descanso

97 m2

Corte

231 m2

Separação

195 m2

Costura

219 m2

Acabamento

175 m2

Depósito

198 m2

Total

1.684 m2

Passo 3: identificar o relacionamento entre os setores: Para este terceiro passo o gerente de produção elaborou um diagrama de relacionamento, conforme indicado na Figura 13. Almoxarifado A

Descanso

E

A

Infesto e corte

E

A

A

Separação

O

U

O

A

Costura

U

U

X

U

A

Acabamento

A

U

X

U

U

A

Depósito

Figura 13 Diagrama de relacionamento da Vestebrás


Erro! Estilo não definido.

29

Passo 4: elaborar o arranjo físico: Levando em consideração o fluxo predominante dos materiais e operações levantados na carta multiprocesso e confirmados no diagrama de fluxo de processo, considerando as necessidades recomendadas de área física para cada um dos sete setores e o diagrama de relacionamento entre eles, o gerente da Vestebrás tem agora as exigências e restrições que devem ser levadas em consideração e atendidas da melhor forma possível. Mais uma vez, convém ressaltar que nem sempre todas as condições poderão ser atendidas. Desta forma, busca-se estabelecer o melhor arranjo físico dentro das possibilidades disponíveis. O croqui a seguir não é a única forma de montagem do arranjo físico, outras combinações podem ser elaboradas levando em consideração os dados obtidos nos passos 1 a 3.

Figura 14 Croqui de proposta de arranjo físico para a Vestebrás Avaliação quantitativa do arranjo físico por processo Em algumas atividades produtivas, o custo gerado pela movimentação do material pode ser significativo no custo total da operação. Geralmente, isto acontece quando a freqüência, volume e/ou o peso do material são expressivos e existe a necessidade de equipamentos de transporte como talhas, guindastes ou empilhadeiras. Quando o transporte é muito expressivo em função do custo e tempo envolvidos, é interessante levantar os custos gerados para as várias alternativas de arranjo físico possíveis. O aspecto possível de ser quantificado de um arranjo físico referente ao custo de transporte dos materiais é avaliado por meio da fórmula 4.6: Fórmula 4.6 – Custo do transporte Custo do transporte = ∑C × D ×Q

Onde: C = custo para transportar uma unidade do material ou produto por unidade de distância D = distância entre a origem e o destino Q = quantidade transportada entre a origem e o destino


Administração da Produção (Operações industriais e de serviços)

30

Exemplo: um estudo de arranjo físico desenvolveu duas alternativas para localizar seis setores produtivos A, B, C, D, E e F, dentro de uma determinada área, conforme croqui abaixo. Conhecendo-se as quantidades que devem ser transportadas por mês entre os setores produtivos e os custos unitários de transporte, calcular a melhor alternativa. Prime ira alternativa A

B

C

25 m

D

C 10 m

F 25 m

15 m

15 m

10 m

Segunda alternativa

D

E

F

A

E

B

Quantidade (ton./mês) Setores A–B A–C A–D A–E B–C B–E B–F C–D C–F D–E D–F

Quantidade 100 50 80 30 80 60 100 50 80 90 30

Resposta: Avaliação da alternativa 1 Setores Qde Dist. Custo Total A–B 100 10 1,00 1.000,00 A–C 50 35 2,00 3.500,00 A–D 80 15 1,50 1.800,00 A–E 30 18 1,50 810,00 B–C 80 25 2,00 4.000,00 B–E 60 15 1,50 1.350,00 B–F 100 29 2,00 5.800,00 C–D 50 38 2,00 3.800,00 C–F 80 15 1,50 1.800,00 D–E 90 10 1,00 900,00 D–F 30 35 2,00 2.100,00 Total 26.860,00 Avaliação da alternativa 2 Setores Qde Dist. Custo Total A-B 100 35 2,00 7.000,00

Custos (R$ por ton.) Distância Até 10 m Entre 11m e 20 m Acima de 20 m

R$ 1,00 1,50 2,00


Erro! Estilo não definido. A–C 50 18 A–D 80 15 A–E 30 10 B–C 80 29 B–E 60 25 B–F 100 15 C–D 50 10 C–F 80 25 D–E 90 18 D-F 30 35 Total 29.370,00

1,50 1,50 1,00 2,00 2,00 1,50 1,00 2,00 1,50 2,00

31 1.350,00 1.800,00 300,00 4.640,00 3.000,00 2.250,00 500,00 4.000,00 2.430,00 2.100,00

Considerando os custos mensais totais de movimentação, que seriam de R$ 25.855,00 para o leiaute 1 e R$ 29.370,00 para o leiaute 2, opta-se pelo leiaute 1.

ARRANJO FÍSICO CELULAR O arranjo físico do tipo celular procura unir as vantagens do arranjo físico por processo, com as vantagens do arranjo físico por produto. A célula de manufatura consiste em arranjar em um só local, conhecido como célula, máquinas diferentes que possam fabricar o produto inteiro. O material se desloca dentro da célula buscando os processos necessários, porém o deslocamento ocorre em linha. Alguns gerentes de produção que se referem ao arranjo celular como “mini linhas de produção”. A Figura 15 mostra um exemplo de arranjo físico por processo, com cinco agrupamentos de máquinas similares que fazem a mesma operação. A Figura 16 mostra como é possível transformar esse arranjo físico por processo em um arranjo físico celular, onde as máquinas forma re-posicionadas de forma que cada célula é capaz agora de produzir o produto completo.


32

Administração da Produção (Operações industriais e de serviços)

Figura 15 Arranjo físico por processo

Figura 16 Arranjo físico celular Conforme é possível observar na Figura 16, as máquinas que antes estavam agrupadas em função do tipo de processo, agora são distribuídas em células encarregadas de produzir, do início ao fim, uma família de produtos. Arranjos físicos do tipo celular podem ser encontrados em vários tipos de organizações, não se restringindo apenas à área industrial. Os exemplos a seguir se referem a diversas aplicações do arranjo celular: Lanchonete de supermercado: sabendo que é muito mais fácil fazer com que um consumidor que já está na loja compre mais, do que atrair um novo consumidor para entrar na loja, já faz algum tempo que os grandes varejistas disponibilizaram uma lanchonete no interior de suas instalações. Estas lanchonetes possuem um arranjo celular capaz de produzir o serviço de vendas completo, de forma independente do supermercado, uma vez que a lanchonete possui seu próprio caixa para pagamento, funcionários de atendimento, balcões e todos os equipamentos que permitem completar o processo de atendimento e venda ao cliente. Shopping de lojas de fábricas: consiste na agregação de várias lojas ou bancas de fábrica em uma única instalação, seguindo o conceito de cluster, ou seja, um local onde várias empresas concorrentes entre si se reúnem para atrair clientes interessados nos seus produtos, como por exemplo: roupas, sapatos, informática, etc. Pode-se classificar o arranjo físico do shopping de fábricas como do tipo celular, onde cada loja representa uma célula. Feiras e exposições em geral: eventos como, por exemplo, a feira de utilidades domésticas, feiras de livros, feiras de maquinário industrial, exposições de moda e tecido etc, sempre têm arranjo físico do tipo celular.


Erro! Estilo não definido.

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Cada célula, representada por um expositor, tem autonomia suficiente para realizar o processo completo da finalidade da feira. Vantagens do arranjo físico celular Este tipo de arranjo físico apresenta as seguintes vantagens:  aumento da flexibilidade quanto ao tamanho de lotes por produto: quando as máquinas são posicionadas em células, destinadas a uma família de produtos, o tempo de set-up acaba por se reduzir, uma vez que menos tipos e famílias de produtos serão produzidos nestas células. Com a redução dos tempos de set-up é possível diminuir o tamanho dos lotes de produção, tornando a operação mais flexível;  diminuição do transporte de material: as distâncias percorridas pelo material em uma célula de produção são, geralmente, menores que o caminho percorrido pelo material em um arranjo físico por produto ou por processo. A proximidade das máquinas e equipamentos na célula faz com que a necessidade de movimentação seja reduzida. Na maioria das vezes, isto elimina a necessidade de equipamentos de movimentação dispendiosos entre um processo e outro. O próprio operador pode se encarregar da movimentação manual entre dois estágios de produção;  diminuição dos estoques: a diminuição dos lotes mínimos de fabricação, por si só, reduz o estoque médio do produto fabricado. Além disto, há a redução dos estoques em processo, em conseqüência da redução do tempo de espera dos itens em processamento entre uma estação de trabalho e outra, quando comparado ao arranjo físico por processo;  maior satisfação no trabalho: talvez uma das principais contribuições do arranjo celular esteja ligada ao ambiente de trabalho. É mais fácil organizar o entrosamento entre os funcionários de uma mesma célula, tanto pela proximidade física que acontece nas mini linhas de produção, como pela facilidade de treinamento e rotação de tarefas entre os trabalhadores. Os funcionários passam a trabalhar o processo completo de produção do item e não mais tarefas fracionadas como nos demais tipos de arranjos físicos. Isto torna o trabalho mais interessante e faz com que os funcionários se sintam mais responsáveis pelo processo e valorizados pela empresa. Desvantagens do arranjo físico celular Dentre as desvantagens do arranjo físico celular estão:  específico para uma família de produtos: via de regra, uma célula é preparada para um único tipo ou família de produto. A célula e seus equipamentos tendem a ficarem ociosos quando não há programação de produção para aquela célula especifica, mesmo que existam recursos produtivos na célula que pudessem estar sendo utilizados;


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Administração da Produção (Operações industriais e de serviços)

 dificuldade em elaborar o arranjo: a dificuldade e a complexidade na elaboração de um arranjo físico celular é maior que a dos arranjos por processo e por produto.

ARRANJO POR POSIÇÃO FIXA Também conhecido por arranjo físico posicional é aquele em que o produto, ou seja, o material a ser transformado, permanece estacionário em uma determinada posição e os recursos de transformação se deslocam ao seu redor, executando as operações necessárias. Este arranjo é utilizado quando, devido ao porte do produto ou à natureza do trabalho não é possível outra forma de arranjo. São dois os casos básicos em que o arranjo por posição fixa é amplamente utilizado:  quando a natureza do produto, como peso, dimensões e/ou forma impedem outra forma de trabalho: projetos de grandes construções, como estradas, arranha-céus, pontes, usinas hidroelétricas, construções em estaleiros, atividades agropecuárias, atividades de extrativismo;  quando a movimentação do produto é inconveniente ou extremamente difícil. Este é o caso de cirurgias, tratamento dentário, trabalhos artesanais como esculturas e pinturas, montagem de equipamentos delicados ou perigosos etc. Vantagens do arranjo físico por posição fixa As principais vantagens deste tipo de arranjo são:  não há movimentação do produto;  quando se tratar de um projeto de montagem ou construção, como por exemplo a construção de uma ponte ou a fabricação de um navio, é possível utilizar técnicas de programação e controle, tais como: PERT e CPM, disponíveis em softwares bastante acessíveis;  existe a possibilidade de terceirização de todo o projeto, ou de parte dele, em prazos previamente fixados. Desvantagens do arranjo físico por posição fixa Dentre as desvantagens do arranjo posicional pode-se citar:  complexidade na supervisão e controle de mão-de-obra, de matérias primas, ferramentas etc.;  necessidade de áreas externas próximas à produção para submontagens, guarda de materiais e ferramentas. Muitas vezes, é necessário construir abrigos para os funcionários, da construção civil;  produção em pequena escala e com baixo grau de padronização.


Erro! Estilo não definido.

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ARRANJO FÍSICO MISTO O arranjo físico misto é utilizado quando se deseja aproveitar as vantagens dos diversos tipos de arranjo físico conjuntamente. Geralmente é utilizada uma combinação dos arranjos por produto, por processo e celular.

DETERMINAÇÃO DA QUANTIDADE DE EQUIPAMENTOS Para o projeto do arranjo físico será necessário também determinar a necessidade de equipamentos. A estimativa desta necessidade pode ser calculada em função de três fatores:  necessidade de produção, ou seja, a demanda esperada para o produto;  capacidade disponível em função dos turnos de trabalho;  especificações técnicas do fabricante do equipamento;  O cálculo da necessidade de equipamentos ocorre utilizando-se a fórmula 4.7. Fórmula 4.7 – Número de máquinas m=

t ×N CD

Onde: m = número de máquinas necessário t = tempo de operação unitário por peça N = número de produtos ou operações por período. CD = capacidade disponível por período.

Exemplo: uma fábrica de rodas estampadas deseja instalar um número de prensas que seja suficiente para produzir um milhão de rodas por ano. Cada prensa deve trabalhar em dois turnos de 8 horas por dia, com um trabalho útil de 6,9 horas por turno, e produzir uma roda a cada 0,8 minuto. Considerando que existe uma perda de 1% na produção e que o ano tem 300 dias úteis, quantas prensas são necessárias para atender à demanda estipulada? Resolução: O tempo de fabricação de uma roda é de 0,8 minutos, portanto t = 0,8 minutos O número de operações necessárias por dia será 1.000.000 ÷ 300 = 3.333 rodas por dia, mas como há perda de 1 %, a produção diária necessária é de 3.366, portanto N = 3.366 rodas por dia. A capacidade disponível diária será 2 x 6,9 = 13,8 horas, o que representa 828 minutos.

m=

t × N 0,8 × 3.366 = = 3,25 prensas CD 828

Como não se pode ter um número fracionário de prensas, a empresa deve considerar a possibilidade de adquirir quatro prensas. Outra forma de se chegar ao número de prensas seria por meio do seguinte raciocínio:

Número de rodas =

6,9 horas por turno × 60 minutos = 517,5 rodas por prensa por turno 0,8 minutos × prensa por roda

O número de “rodas sem defeito” é: 517,5 x 0,99 = 512,33 rodas por prensa por turno


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Administração da Produção (Operações industriais e de serviços)

Em dois turnos serão produzidas: 512.33 x 2 = 1.024,66 rodas por prensa Em um ano serão produzidas: 1.024,66 x 300 dias = 307.398 rodas por prensa

m=

1.000.000 rodas por ano = 3,25 prensas 307.398 rodas por ano por prensa

QUESTÕES PARA REVISÃO E DISCUSSÃO 1. Elabore uma definição para arranjo físico. 2. Por que o estudo de arranjo físico é importante? O que pode acontecer se for preciso modificar um arranjo físico mal elaborado? 3. Cite e comente pelo menos três princípios básicos para a elaboração de um arranjo físico. 4. Qual o tipo de arranjo físico necessário para a realização de serviços de auditoria? Justifique sua resposta. 5. Por que a complexidade de controle e supervisão é elevada em um arranjo físico por posição fixa? 6. Por que o arranjo físico por produto permite a produção em massa com grande produtividade? 7. O que você faria para aliviar a monotonia e o estresse comumente gerados pela linha de produção? 8. O que é balanceamento de linha? Por que ele é importante? 9. A capacidade de produção de uma linha de produção é dada pela capacidade disponível dividida pelo tempo de ciclo. O que é tempo de ciclo? 10. Qual o tempo de ciclo mínimo possível em uma linha de produção? Por que isto acontece? Como podemos fazer para diminuir este tempo de ciclo mínimo? 11. O que representa o índice de ociosidade em uma linha de produção? 12. Qual a diferença entre índice de ociosidade e grau de utilização de uma linha de produção? 13. Por que o arranjo físico por processo é mais flexível que o arranjo físico por produto? 14. Por que a elaboração da programação da produção representa sempre um problema nos arranjos físicos por processo? 15. Por que o arranjo físico por processo apresenta maior movimentação de materiais quando comparado com uma linha de produção? 16. O que é área projetada, área de operação, área de circulação e corredores de passagem em um arranjo físico por processo? 17. Por que o arranjo físico celular proporciona maior satisfação no trabalho? 18. Cite algumas vantagens e desvantagem do arranjo físico de sua sala de aula.


Erro! Estilo não definido.

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19. Correlacione a coluna A com a coluna B. COLUNA A

COLUNA B

1

Área de circulação

∑C ×D ×Q

2

Área projetada

Agrupa em uma mesma área ferramentas e processos similares

3

Aresta viva

Área de projeção ortogonal do contorno do equipamento

4

Arranjo por processo

Áreas destinadas à circulação comum de pessoas e materiais

5

Balanceamento

Atribuição de tarefas às estações de trabalho da linha de produção

6

Capacidade de produção

Criação do diagrama de relacionamento

7

Carta multiprocesso

Dimensão produtiva de um equipamento

8

Célula

Empresa onde predomina o arranjo físico em linha

9

Controle da produtividade

Empresa onde predomina o arranjo físico por processo

10

Controle de mão-deobra

Empresa onde predomina o arranjo físico posicional

11

Corredores

Estrangulamento de um ponto da linha de produção

12

Custo do transporte

O mesmo que arranjo físico

13

Diagrama de relacionamento

Forma gráfica de descrever a seqüência de operações de um produto

14

Estaleiro

Forma utilizada para diminuir o comprimento de linhas de produção

15

Expansão

Geralmente calculada como 50% da soma da área projetada e de operação

16

Flexibilidade

Indica a seqüência de operações de um produto

17

Fluxo longo

Indica o grau de relacionamento entre setores ou departamentos

18

Fluxograma

Multiplicação do tempo de operação unitário pelo número de produtos, dividida pela capacidade disponível por período

19

Ford

O quanto da mão-de-obra disponível está sendo utilizado

20

Gargalo

Obtida em função do tempo de ciclo e da capacidade disponível da empresa

21

Grau de utilização

Primeira linha de montagem móvel

22

Índice de ociosidade

Quociente entre a soma dos tempos individuais e o tempo de ciclo em uma linha de produção

23

Lanchonete de supermercado

Sempre existirão estações de trabalho com atividades de menor tempo de duração

24

Leiaute

Técnica de programação comum aos arranjos de posição fixa

25

Loja comercial

Tempo que uma linha demora a fazer uma peça

26

Manufatura

Tipo de arranjo físico para realização de uma cirurgia

27

Misto

Um dos motivos necessários para se tomar decisão sobre arranjo físico

28

Monotonia

Um dos princípios básicos de arranjos físicos


Administração da Produção (Operações industriais e de serviços)

38

29

N0 de estações de trabalho

Um exemplo de arranjo físico celular

30

N0 de máquinas

Uma das desvantagens da linha de produção

31

PERT-CPM

Uma das esperadas vantagens do arranjo físico celular

32

Posição fixa

Uma das vantagens da linha de produção

33

Ricard Muther

Uma das vantagens do arranjo físico por processo

34

Satisfação no trabalho

Uma desvantagem do arranjo físico por processo

35

Segurança

Uma desvantagem do arranjo físico posicional

36

Tempo de ciclo

Une as vantagens do arranjo físico por processo e por produto

37

U ou S

Utiliza os diversos tipos de arranjo físico

PROBLEMAS PROPOSTOS 1. Uma roda de bicicleta precisa de 15 operações para ser montada. A operação mais longa dura 78 segundos e a operação mais curta tem a duração de 10 segundos. O tempo total é de 5 minutos, que corresponde à soma dos tempos das 15 operações. A linha de produção trabalha em dois turnos de sete horas por dia cada um. Pergunta-se: a) quais os tempos de ciclo mínimo e máximo? (R. 1,3 min; 5 min) b) qual a quantidade máxima e mínima de produção da linha teoricamente possíveis? (R. 646 peças; 168 peças) c) qual o número mínimo de estações de trabalho para atender uma demanda diária de 1500 rodas? (R. 9 estações) 2. Um gerente de produção precisa elaborar um arranjo físico por processo para uma empresa. O prédio tem formato retangular com 40m de comprimento e 20 metros de largura. A empresa possui sete setores produtivos, cujas necessidades de área aproximada e grau de relacionamento são: Setor

Área m2

Diagrama de relacionamento

A

70

A

B

110

X

B

C

110

A

X

C

D

60

A

X

O

D

E

110

X

E

X

E

E

F

140

E

U

A

E

U

F

G

195

U

E

U

E

A

A

G

Obs: A necessidade de área de cada setor pode variar em até 5% para mais ou para menos. Elabore uma proposta de croqui de localização dos setores dentro da planta existente, que atenda às restrições de área e de relacionamento. 3

Calcule a necessidade das áreas de operação, circulação e corredores de passagem de um centro produtivo com área projetada de 5m de


Erro! Estilo não definido.

39

comprimento e 1m de largura. Os operadores do centro produtivo precisam trabalhar dos dois lados do comprimento. (R. operação: 5 m2; circulação: 7,5 m2; corredor: 6 m2)

4

Uma empresa pretende instalar uma linha de montagem para um novo produto. A demanda estimada para este produto é de 600 peças por dia. O analista de processos dividiu o processo de montagem e estimou seu tempo de trabalho conforme o quadro abaixo. A empresa trabalha em dois turnos diários de oito horas. Operação

Tempo (s)

A B C D E F G H I J K L M N O

50 45 18 7 35 48 39 12 13 36 37 23 8 25 40

Operações predecessoras A B B C C D H H J, I K K M E, F, G, L, N

Pede-se: a) Desenhe o diagrama de precedências. b) Calcule o tempo de duração do ciclo e determine o número mínimo de estações de trabalho. (R. 1,6 min/pç; ≈ 5,0 estações) c) Atribua as tarefas às estações de trabalho, montando a linha de produção. d) Calcule o percentual de tempo ocioso e grau de utilização da linha de produção proposta. (R. ociosidade = 7,5%; grau de utilização = 92,5%) 5. Determine quantos centros de trabalho e quais tarefas cada centro deve executar para produzir 5 unidades por hora de determinado produto montado conforme o diagrama de precedências abaixo. Os tempos mostrados sobre as tarefas estão em minutos. Calcule o percentual de tempo ocioso e o grau de utilização da linha de produção proposta. (R. ociosidade = 6,94%; grau de utilização = 93,1%)


Administração da Produção (Operações industriais e de serviços)

40

4 K 5

8

F

G

2 5

I

H 5

7

J

L

10 C 2

3

A

B

7

9 E

D

6. Uma fábrica de fogões tem pouco espaço para suas cinco linhas de montagem. O gerente de produção verifica que a montagem das portas do forno poderia ser feita em uma célula de produção distinta em outro local. A criação desta célula aliviaria os problemas do espaço que afligem as linhas de montagem dos fogões. Assim o gerente de produção precisa criar a nova célula. São montados cerca de 3.000 fogões por dia em dois turnos de oito horas cada. A tabela a seguir demonstra as tarefas, tempos e relações de precedência necessários para a montagem dos fogões. Duração (segundos)

Tarefa anterior

A

7

-

B

13

A

Tarefa

C

10

-

D

7

B, C

E

3

-

F

12

E

G

7

D, E

H

15

G, F

Elabore uma proposta para o estabelecimento desta célula, respondendo as questões abaixo: a) desenhe o diagrama de precedências. b) calcule o tempo de duração do ciclo e determine o número mínimo de estações de trabalho. (R. 0,32 min/pç; ≈ 4 estações) c) atribua as tarefas às estações de trabalho, montando a linha de produção. d) calcule o percentual de tempo ocioso e grau de utilização da linha de produção proposta. (R. ociosidade = 22,92%; eficiência =77,08%) 7. Uma fábrica de doces comerciais desenvolveu um estudo de quatro alternativas para localizar seis setores produtivos. Conhecendo-se as quantidades de materiais e produtos que devem ser movimentados entre


Erro! Estilo não definido.

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20 m

estes setores, calcule os custos de transporte de cada uma das quatro possibilidades. (R. a: 1.382,18; b: 1.426,7; c: 1.057,92; d: 1.035,35) 60 m

A

B

C

F

B

C

D

E

F

D

A

E

A

E

D

F

A

E

C

F

B

B

D

C

Setores

Quantidade (ton/mês)

A-B

80

Até 10 m

0,05

A-C

50

De 11 a 20 m

0,10

A-D

70

Acima de 21 m

0,12

B-C

30

B-D

90

B-F

70

C-D

25

D-E

35

D-F

55

Distância

Custo R$ (ton/metro)

8. O departamento de trânsito deseja configurar um arranjo físico para cinco setores de atendimento ao público. O diagrama de relacionamento entre os setores foi levantado e há três possibilidades de arranjo físico. Determine a melhor localização dos sete setores dentro das três plantas apresentadas. Diagrama de relacionamento 1 - Agência bancária

A

2 - Informações e senhas

A

A 3 – Cadastramento

I

I

X 4 - Exames médicos

I

X

I

U 5 – Fotografia

I

I

U

I

A 6 – Multas

I

X

I

I

U U 7 - Habilitações


Administração da Produção (Operações industriais e de serviços)

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9. Uma indústria de confecções deseja adquirir um número de máquinas de costura que seja suficiente para produzir 7.000 bonés promocionais por mês. A empresa trabalha em um turno de oito horas por dia. Cada máquina consegue costurar um boné em 4,46 minutos (em tempo centesimal). Considerando que existe uma perda de 1,5% na produção e que o mês tem em média 22 dias úteis, quantas máquinas de costura são necessárias para atender a demanda? (R. = 3 máquinas) 10. Em uma fábrica de produtos alimentícios, o processo de embalagem de um biscoito do tipo caseiro é feito em uma máquina seladora que é capaz de embalar três pacotes por minuto, já descontando possíveis perdas. A fábrica trabalha em média 22 dias por mês, em um turno de oito horas por dia. Considerando que cada pacote tem 300 gramas, quantas máquinas seladoras são necessárias para produzir 15.000 quilos de biscoito por mês? (R. 1,56 máquinas)

LEITURA PARA REFLEXÃO OS PRÉ-FABRICADOS PRECISAM ROMPER OBSTÁCULOS CULTURAIS A história da arquitetura moderna narra na sua origem as sucessivas revoluções ocorridas no desenvolvimento da indústria e como elas influenciaram os processos construtivos. Além de novos materiais, tais como o vidro e o ferro, os projetos de pontes, grandes naves industriais, estações de estrada de ferro etc. exigiram o restabelecimento de uma linguagem arquitetônica adequada às realidades e utopias que se encontravam na segunda metade do século XIX. A construção pré-fabricada de concreto, por sua vez, acabou consolidando-se como a forma mais viável e mais difundida para se promover a industrialização da construção, tomando um impulso sem precedentes no período do segundo pós-guerra. A opção pelo "grande painel" pré-fabricado de concreto, como resposta técnica e econômica às necessidades de reconstrução da Europa após a Segunda Guerra Mundial, converteu esta tecnologia num logotipo deste período. As realizações massivas na área de habitação ocorridas nesta época criaram, no entanto, uma espécie de estigma que associou a construção pré-fabricada, durante muito anos, à uniformidade, monotonia e rigidez na arquitetura, ou seja, flexibilidade "zero". Seria muito restrita nos dias de hoje uma definição de industrialização calcada nos padrões do pós-guerra europeu, visto que tais modelos vêm sendo revisados em profundidade nos seus próprios países de origem, desde o final dos anos 80. Por sua vez, o desenvolvimento de sistemas e componentes construtivos mais leves, buscando conferir um maior valor agregado ou "densidade tecnológica" aos produtos, parece ser uma tendência dominante para o futuro do segmento de pré-fabricados de concreto. Os novos materiais empregados atualmente na produção de pré-fabricados de "última geração" - a exemplo do CAD (Concreto de Alto Desempenho), dos CPR (Concretos de PósReativos) e dos materiais compostos - são parte fundamental desta revolução sutil, que vem ocorrendo há alguns anos nos países desenvolvidos e que agora já está presente entre nós.


Erro! Estilo não definido.

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O emprego recente de painéis arquitetônicos e banheiros prontos pré-fabricados tem como fundamento as necessidades de maximização da eficiência dos métodos e procedimentos adotados na construção civil, a partir de um novo paradigma. Sob este ponto de vista, três aspectos principais podem ser destacados entre as propostas metodológicas para se atingir a eficiência em referência, a saber: o uso da pré-fabricação na maior parte possível de partes do edifício. a crescente conversão do canteiro de obra em local de montagem de partes pré-fabricadas. a máxima racionalização dessa montagem. A administração da produção e o controle dos processos no canteiro, particularmente no que se refere às relações comerciais com terceiros e às entregas dos diversos insumos, desde projetos até materiais e serviços, são amplamente favorecidos dentro desta metodologia. Ainda que a adoção destas novas práticas não implique necessariamente no emprego da préfabricação total, claro está que a transformação da obra num local de montagem de partes pré-fabricadas é uma alternativa que pode contribuir decisivamente para melhorar o controle dos cronogramas e da produtividade em canteiro, uma vez que a produção dos componentes faz-se fora do local da obra, segundo contratos específicos, os quais estão submetidos aos seus próprios cronogramas. Uma convicção na pré-fabricação de ciclo aberto O nível de desenvolvimento tecnológico da indústria da construção civil, a despeito dos avanços verificados com o emprego recente de painéis e módulos pré-fabricados, ainda é incomparavelmente mais atrasado que o dos demais setores da indústria convencional, além de não poder ser considerado homogêneo. No entanto, ao se observar alguns dos conceitos introduzidos no âmbito da construção industrializada no início do século XX, tais como os de tolerância e intercambiabilidade, quando pioneiros como Walter Gropius e Wachsmann (1930) aplicavam em seus projetos as experiências de racionalização antes já experimentadas pelas construções metálicas, é possível perceber que muitos dos ideais utópicos daquela época são hoje perfeitamente factíveis. Ou seja, a possibilidade de produção seriada de edifícios industrializados, quer em suas partes fundamentais, quer na sua totalidade, é uma realidade e a indústria da construção civil está apta a dar um grande salto, superando num curto espaço de tempo a defasagem tecnológica do setor e alcançando um nível de industrialização equivalente àquele que já é visível nos países desenvolvidos. Em que pesem as profundas diferenças existentes entre as realidades do Brasil e dos países mais desenvolvidos, pode-se afirmar com relativa segurança que um ciclo semelhante ao experimentado no auge da aplicação das técnicas de pré-fabricação na Europa, após a Segunda Guerra Mundial, incluindo sua posterior obsolescência e a sua recente substituição por tecnologias e procedimentos mais flexíveis, menos rígidos, tem sido também uma tendência ao longo do desenvolvimento ainda incipiente da pré-fabricação no país. Ainda que cada país, evidentemente, deva buscar desenvolver os seus próprios modelos, mais adequados às suas necessidades e realidades, é impossível não reconhecer a influência que os sistemas abertos ou a "segunda geração da industrialização", baseada no emprego intensivo de componentes, já vem exercendo no mercado brasileiro há pelo menos uma década. Não fosse assim, como explicar a reconversão de várias das empresas brasileiras, até então produtoras de sistemas pré-fabricados fechados para galpões industriais, em fabricantes de componentes para sistemas abertos, tais como: lajes alveolares, painéis arquitetônicos, estruturas baseadas no conceito de pré-formas, entre outros produtos? Por sua vez, vem novamente a pergunta: O que falta então para que o segmento de préfabricados de concreto venha a romper a barreira dos 5% que representam a sua participação histórica na produção de cimento no país? Há no Brasil, ainda que se considere somente a região centro-sul, um grande abismo separando a realidade da indústria da construção civil e a possibilidade de aplicação de sistemas pré-fabricados e procedimentos industrializados. As demandas existentes, mesmo se tratando do imenso déficit habitacional de mais de 6 milhões de unidades, foram e seguem sendo encaradas sob a ótica das formas tradicionais de se construir.


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Administração da Produção (Operações industriais e de serviços)

O Brasil dispõe hoje de um parque produtor de pré-fabricados, cuja experiência e a capacitação técnica permitem o desenvolvimento de produtos extremamente adequados a estas demandas. A falta de disseminação do uso de sistemas pré-fabricados abertos, baseados na utilização de componentes pré-fabricados com um alto valor agregado, é hoje mais uma questão cultural do que o fruto de uma limitação tecnológica, daí a questão recorrente: não se constrói porque não há soluções tecnológicas ou não há soluções tecnológicas porque não se constrói em larga escala empregando os pré-fabricados de concreto? Obstáculos que precisam ser rompidos Partindo-se do pressuposto de que não são os fatores estritamente tecnológicos que representam o maior obstáculo à difusão da pré-fabricação no Brasil, chega-se à conclusão que uma visão de futuro sobre a pré-fabricação no país deva contemplar inicialmente: 1) A demonstração da validade desta ferramenta para a superação das demandas existentes, tomando como exemplo as experiências ocorridas nos países desenvolvidos. 2) A apresentação de obras nacionais e internacionais que tenham um caráter inovador e que tragam uma contribuição objetiva no sentido de aplicação dos novos conceitos inerentes à construção pré-fabricada em concreto ("industrialização de ciclo aberto"). 3) O rompimento do estigma que no passado associou a construção pré-fabricada à uniformidade, à monotonia e à rigidez na arquitetura. 4) A demonstração de que, para além da qualidade arquitetônica, as novas obras préfabricadas possuem qualidades intrínsecas relativas ao nível de acabamento e ao atendimento das exigências de conforto do usuário final. 5) A consideração de que existem novas tecnologias à base de cimento, tais como o CAD e os compósitos; inovações tecnológicas aplicadas na execução de obras recentes e emblemáticas. CAMPOS; Paulo Eduardo Fonseca de. Disponível em http://www.comunidadedaconstrucao.com.br/comunidade/calandra.nsf/0/76BF5FD9BFD C1B0F03256CF700454254?OpenDocument&pub=T&proj=Novo&secao=ArtigosTecnicos#. Acesso em 24 de novembro de 2004 PERGUNTAS a) Quais os principais tipos de arranjo físico que o texto aborda? b) Em termos de arranjo físico, qual a vantagem da utilização dos materiais de construção pré-fabricados? c) O que significa a industrialização da construção civil? d) Em sua opinião, O que falta para que o segmento de pré-fabricados de concreto venha a romper a barreira dos 5% que representam a sua participação histórica na produção de cimento no país?

REFERÊNCIAS CORREA, Henrique L; CORREA Carlos A. Administração de produção e operações: Manufatura e serviços: Uma abordagem estratégica. São Paulo: Atlas, 2004. pp.407-420. DAVIS, Mark M; AQUILANO, Nicholas J; CHASE, Richard B. Fundamentos da administração da produção. Porto Alegre: Bookman, 2001. pp.263-285. FITZSIMMONS, James A; FITZSIMMONS, Mona J. Administração de serviços: Operações, estratégia e tecnologia de informação. Porto Alegre: Bookman, 2003. pp.132-1139. GAITHER, Norman; FRAZIER, Greg. Administração da produção e operações. São Paulo: Pioneira, 2001. pp.197-221. GURGEL, Floriano do Amaral. Glossário de engenharia de produção. São Paulo: Fundação Vanzolini, 2003. LIDA, Itiro. Ergonomia: projeto e produção. São Paulo: Edgard Blucher: 2000 MOREIRA, Daniel Augusto. Administração da produção e operações. São Paulo: Pioneira, 1998. pp. 259-271.


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OLIVEIRA, Djalma de Pinho Rebouças de. Sistemas, organização & métodos: uma abordagem gerencial. São Paulo: Atlas, 1991. pp.30-67. RITZMAN, Larry P; Krajewski, Lee J. Administração da produção e operações. São Paulo: Prentice Hall, 2004. pp. 196-213. SLACK, Nigel; CHAMBERS, Stuart; JOHNSTON, Robert. Administração da produção. São Paulo: Atlas, 2002. pp.200-227. STEVENSON, Willian J. Administração das operações de produção. Rio de Janeiro: LTC, 2001. pp.199-206.

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Layout produtivo - Jurandir Peinado e Alexandre R. Graeml  

CAPÍTULO 4 – ARRANJO FÍSICO Princípios básicos de arranjos físicos Arranjo por produto ou em linha Balaceamento da linha de produção Arranjo...

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